enzim katalase

PRAKTIKUM III

Topik                  : Enzim Katalase

Tujuan                : 1.Untuk mengetahui bahwa enzim adalah suatu protein.

  2.Untuk membuktikan pengaruh enzim katalase pada kepekatan.

Hari/ tanggal      : Jumat / 09 Mei 2014

Tempat               : Laboratorium Biologi PMIPA FKIP UNLAM Banjarmasin

 

I.              ALAT DAN BAHAN

a. Alat :

1.      Tabung reaksi

2.      Rak tabung reaksi

3.      Gelas kimia

4.      Sentrifuge

5.      Tabung sentrifuge

6.      Pinset

b. Bahan :

1.      Hati ayam

2.      H₂O₂  50 %

3.      NaOH 10 %

4.      CuSO₄ 1%

5.      Aquadest

II.           CARA KERJA

A.   Pembuktian Enzim Katalase adalah Protein

1.         Menghaluskan hati ayam dengan menggunakan blender.

2.         Menambahkan air pada hati ayam dan mengaduknya hingga homogeny.

3.         Menyaring campuran hati dan menampungnya dalam gelas kimia.

4.         Memasukkan extrak hati kedalam tabung sentrifuge hingga di peroleh super natan (SLE).

5.         Memasukkan 1 ml SLE kedalam tabung reaksi

6.         Meneteskan larutan biuret (NaOH dan CuSO₄) masing-masing 2 tetes.

7.         Mengamati perubahan warna dan mencatat reaksi apa yang terjadi.

B.   Pengaruh Kepekatan terhadap Kerja Enzim Katalase

1.         Menyediakan 2 buah tabung reaksi dan memberikan label A dan B.

2.         Mengisi gelas kimia dengan larutan H₂O₂ 50%.

3.         Memasukkan SLE dengan kepekatan 100% pada tabung reaksi A dan SLE dengan kepekatan 50% pada tabung B.

4.         Meneteskan H₂O₂ pada tabung A dan B, hitung tetesan H₂O₂ yang diperlukan sampai gelombang tidak timbul lagi

5.         Membuat grafik yang menghubungkan antara kepekatan enzim katalase dengan banyaknya tetesan H₂O₂ yang di perlukan agar timbul gelombang.

III.        TEORI DASAR

Enzim berasal dari bahasa Yunani (en = dalam ; zyme = bahan untuk mengembangkan roti. Zyme sering pula diartikan sebagai ragi). Enzim adalah senyawa organik yang berfungsi mempercepat reaksi metabolisme dalam tubuh tetapi tidak ikut bereaksi. Enzim merupakan substansi penting dalam setiap reaksi kimia dalam sel. Orang pertama yang menemukan enzim adalah Eduard dan Hans Bucher. Mereka menemukan enzim setelah mengadakan percobaan dengan menggunakan ekstrak sel-sel ragi yang ternyata dapat mempercepat proses fermentasi. Karena enzim dapat mempercepat reaksi kimia, berarti enzim merupakan katalis. Enzim merupakan katalisator organik dan dibuat di dalam sel makhluk hidup sehinga enzim disebut juga biokatalisator.

1. Struktur Enzim

Penyusun enzim yang utama adalah molekul protein. Secara kimia, enzim tersusun atas dua bagian, yaitu :

a. Bagian protein (apoenzim)

     Bagian protein yang bersifat labil (mudah berubah) dan tidak tahan panas (termolabil), misalnya terpengaruh suhu dan keasaman.

b. Bagian non protein (gugus prostetik)

Bersifat tahan panas karena biasanya logam seperti seng dan besi, atau berupa senyawa organik yang mengandung logam. Gugus protestik ini merupakan gugusan yang aktif. Gugus protestik ini terbagi 2 bagian yaitu :

1).  Kofaktor

Gugus protestik ini berasal dari molekul-molekul anorganik yang berupa ion metal, seperti ion besi (Fe²⁺), mangan (Mn²⁺), tembaga (Cu²⁺),dan natrium (Na⁺).

2).  Koenzim

Koenzim merupakan molekul organik kompleks dan kebanyakan merupakan vitamin atau turunan vitamin, seperti B1, B2, NAD⁺ (Ion Nicotinamide Adenin Dinukleotida) dan FAD⁺ (Ion Flavin Adenin Dinucleotide), dan NADP⁺ (Nicotinamide Adenine Dinucleotida Phosphate).

Gabungan antara apoenzim dan gugus protestik disebut holoenzim. Kadang-kadang antara apoenzim dan gugus protestik tidak bersatu atau berpisah. Bagian gugus protestik yang lepas tersebut bisa berupa koenzim atau kofaktor.

2. Cara Kerja Enzim

Enzim bekerja secara spesifik dan hanya bekerja pada substrat tertentu. Kerja enzim bersifat reversibel ( berlangsung dua arah ). Secara sederhana reaksi enzim dapat ditulis sebagai berikut :

E          +          E                            ES               E            +               P

              

     Pembentukan kompleks enzim substrat terjadi karena pada permukaan enzim terdapat suatu tempat untuk bergabung yang disebut lokasi aktif (active site).

3. Enzim katalase

Katalase dapat ditemukan pada jaringan hewan, tumbuhan dan golongan mikroorganisme. Katalase berfungsi menguraikan H₂O₂ yang terbentuk selama proses pernapasan (metabolisme sel) dengan reaksi sebagai berikut :

                                    katalase

                  H₂O_2.                                                      H₂O    +     O₂

Reaksi di atas penting adanya, karena H₂O₂ bersifat toksik dan harus segera dipecahkan menjadi H₂O dan O₂ yang non toksik. Katalase seperti halnya enzim lainnya aktifitasnya dipengaruhi oleh faktor suhu, pH, konsentrasi substrat dan lainnya.

IV.    HASIL PENGAMATAN

A. Tabel Pembuktian Enzim Katalase adalah Protein

No	Larutan	Warna
1.	SLE	Merah Hati
2.	SLE + Biuret	Coklat Kehitaman

B. Tabel Pengaruh Kepekatan terhadap Kerja Enzim Katalase

No.	Larutan	Jumlah Larutan
1.	H2O2 + SLE 50%  (B)	274
2.	H2O + SLE 100% (A)	438

C. Grafik Hubungan Kepekatan Enzim Katalase Terhadap Jumlah Tetesan

          D. Foto Hasil Pengamatan

 

Sumber: Dokumen Pribadi 2014

 

 

Sumber: Dokumen Pribadi 2014

V.      ANALISIS DATA

A. Pembuktian Enzim Katalase adalah Protein

Pada percobaan pertama, yaitu untuk pembuktian bahwa enzim katalase adalah protein dilakukan uji biuret pada bahan SLE ( Super natan dari hati ayam) dengan meneteskan NaOH 10% dan larutan CuSO₄ 1% masing-masing 2 tetes . Percobaan ini membuktikan bahwa enzim katalase adalah sebuah sistem dari protein yaitu dengan melakukan uji biuret pada SLE yang telah di dapat dari proses sentrifugasi sehingga ekstrak tadi terpisah menjadi residu dan SLE. Supernatan yang dihasilkan berwarna merah hati, dan setelah itu sebanyak  ml SLe dimasukan kedalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 tetes biuret untuk membuktikan bahwa SLE adalah protein. Setelah ditetesi biuret berubah warna menjadi cokelat kehitaman, hal ini terbukti karena jika pada biuret warna yang dihasilkan cokelat tua kehitaman dan mendekati ungu, maka penguji tersebut dinamakan uji biuret positif, sehingga hal ini dapat membuktikan bahwa katale merupakan protein.

 Apabila makin banyak ikatan peptide dalam protein maka warna pada larutan makin kuat intensitasnya, begitu juga makin sedikit ikatan peptidanya warna akan makin muda. Perubahan warna ini menunjukan adanya ikatan peptide karena merupakan warna yang umum untuk gugus peptide (-CO-NH-).

B. Pengaruh Kepekatan Larutan Terhadap Kerja Enzim Katalase

Pada percobaan yang dilakukan terhadap enzim katalase yang terdapat pada hati ayam. Dimana SLE yang dibuat dengan dua kepekatan yaitu SLE 100% yang dimasukkan ke dalam tabung A, SLE 50% yang dimasukkan ke dalam tabung B. H₂O₂ yang diperlukan untuk diteteskan pada SLE dari kedua larutan tersebut berbeda-beda, karena H₂O₂ yang diperlukan adalah sampai gelembung tidak timbul lagi. Gelembung adalah oksigen yang terbentuk dari penguraian Hidrogen Peroksida (H₂O₂).

Maka dari percobaan yang dilakukan dari pengaruh kepekatan terhadap kerja enzyme katalase didapatkan hasil yaitu larutan pada tabung A (H₂O_{2 +} SLE 100%) diperlukan tetesan H₂O₂ sebanyak 438 tetes agar gelembung pada larutan tidak timbul lagi. Sedangkan pada larutan SLE pada tabung B (H₂O_{2 +} SLE 50%) diperlukan tetesan H₂O₂ sebanyak 274 tetes agar gelembung pada larutan tidak timbul lagi. Hal tersebut dikarenakan kemungkinan ada factor-faktor yang mempengaruhi hal tersebut, misalnya pada saaat penetesan terlalu cepat, ataupun kondisi pipet tetesnya yang tidak sesuai kemungkinan lubang pipet tetesnya terlalu besar dan lain-lain.

Kerja enzim sangat  dipengaruhi oleh konsentrasi atau kepekatan enzim tersebut dan konsentrasi atau kepekatan substrat. Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu raeksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentasi enzim. Sedangkan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi.

Karena SLE adalah protein, maka dalam SLE tersebut terdapat ikatan peptida yang telah dipecahkan dalam proses hidrolase. Dapat disimpulkan konsentrasi enzim yang besar memerlukan kecepatan reaksi yang besar pula, dalam hal ini konsentrasi enzim yang besar akan semakin sedikit H₂O₂ yang dipecah menjadi oksigen (gelembung) sehingga konsentrasi ( banyaknya tetesan) H₂O₂ sebagai substrat juga semakin kecil diperlukan.

VI.    KESIMPULAN

1.      Enzim katalase merupakan protein. Hal ini terbukti dari hasil uji biuret terhadap SLE yaitu ekstrak hati yang dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge hingga diperoleh super natan (SLE), menghasilkan warna merah hati dan setelah ditetesi dengan larutan biuret (NaOH 10% dan CuSO₄ 1%) masing-masing 2 tetes warna berubah menjadi cokelat kehitaman_. Perubahan warna ini menunjukkan adanya ikatan peptida karena merupakan warna yang umum untuk gugus peptida (-CO-NH-) dan protein.

2.      Padalaruran SLE 100% lebih besar intensitas jumlah tetesan yang diperlukan yaitu sebanyak 438 tetes H₂O₂, sedangkan pada larutan SLE 50% hanya sebanyak 274 tetes H₂O_2.

3.      Katalase berfungsi menguraikan H₂O₂ yang terbentuk selama proses pernapasan (metabolisme sel) menjadi air dan oksigen.

4.      Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, dan pengaruh pH.

VII.   DAFTAR PUSTAKA

Lehninger, Albert. 1997. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Earlangga

Mantgomery, Rex, dkk. 1993. Biokimia. Yogyakarta: UGM

Noorhidayati dan Hardiansyah. 2014. Penuntun Praktikum Biokimia. Banjarmasin: FKIP UNLAM

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: Universitas Indonesia-Press

LAMPIRAN

Pertanyaan :                                                                                                             

1.      Jelaskan apa hubungan antara enzim dengan sistem protein?

2.      Bagaimana mekanisme pengeluaran enzim?

3.      Jelaskan kerja enzim katalase terhadap substrat!

Jawaban pertanyaan :

1.    Hubungan enzim dengan sistem protein adalah suatu asam amino tertentu sebagai substrat dapat mengalami berbagai reaksi dengan berbagai enzim. Hal tersebut dapat digambarkan dalam contoh enzim katalase yang terdiri atas protein dan ferriprotoferin. Ini membuktikan bahwa enzim tersebut adalah protein dan mempunyai gugus protein, jadi termasuk ke dalam golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein. Gugus bukan protein ini yang dinamakan kofaktor. Ada yang terikat kuat pada protein, ada pula yang tidak begitu kuat. Gugus yang terikat kuat pada bagian protein artinya yang sukar terurai dalam larutan disebut gugus prostetik, sedangkan yang tidak begitu kuat ikatannya jadi mudah dipisahkan secara dialysis disebut koenzim. Baik gugus prostetik maupun koenzim merupakan bagian dari enzim yang memungkinkan enzim dapat bekerja terhadap substrat.

2.    Mekanisme pengeluaran enzim didahului dengan masuknya substrat. Enzim yang bekerja terhadap substrat tersebut akan keluar dan mengikat substrat tersebut. Karena sifat kekhasannya tersebut biasanya satu enzim hanya bekerja pada substrat yang berkesesuaian bentuk atau konformasi enzim.

3.    Kerja enzim katalase terhadap substrat adalah hanya bekerja pada suatu reaksi, harus ada hubungan atau kontak antara enzim katalase dengan substratnya. Enzim katalase mempunyai ukuran yang lebih besar daripada substratnya. Oleh karena itu tidak seluruh bagian enzim dapat berhubungan dengan substratnya. Hubungan antara substrat dengan enzim hanya pada bagian tertentu saja. Tempat atau bagian enzim yang mengadakan kontak dengan substratnya dinamai bagian aktif. Hubungan ini terjadi apabila bagian aktif ruang yang tempat menampung substrat. Apabila substrat yang mempunyai bentuk atau konformasi lain, maka tidak dapat ditampung pada bagian aktif suatu enzim.